Цинк - элемент побочный подгруппы (обобщающий урок по теме "Металлы")
Submitted by Надежда Германовна Васильева on вс, 27/11/2011 - 21:54
1. Оргмомент
2. Общая характеристика элемента
Цинк — элемент побочной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zincum). Простое вещество цинк при нормальных условиях —хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).
3. Происхождение названия. Слово «цинк» впервые встречается в трудах Парацельса, который назвал этот металл словом «zincum» или «zinken» в книге LiberMineralium. Это слово Zinke означает «зубец» (кристаллы металлического цинка похожи на иглы).
4. Другие значения слова «Цинк»
o Цинк — химический элемент
o Цинк, Рудольф (р. 1931) — швейцарский композитор
o Цинк, Рудольф (Мюнхен) (1910—1983) — композитор из Мюнхена
o Цинк, Мелинда — венгерская теннисистка
o В армейском сленге «цинк» — герметически закупоренная коробка для патронов, изначально изготовлялась из цинка или, позднее, оцинкованной стали
5. Физические свойства.В чистом виде — довольно пластичный серебристо-белый металл. Обладает гексагональной решеткой. При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем «крик олова»). При 100—150 °Cцинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка.
6. Химические свойства.
Типичный амфотерный металл. В ряду стандартных потенциалов расположен до железа.
На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При сильном нагревании сгорает с образованием амфотерного белого оксида ZnO:
2Zn + O2 = 2ZnO.
Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑,
Zn + H2 SO4(разб.)= ZnSO4 + H2↑
и растворами щелочей:
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑,
образуя гидроксоцинкаты. С растворами кислот и щелочей очень чистый цинк не реагирует.
6. Применение.
· Цинкование — 45-60 %
· В медицине (оксид цинка как антисептик) — 10 %
· Производство сплавов — 10 %
· Производство резиновых шин — 10 %
· Масляные краски — 10 %
7. Содержание в продуктах питания
Среди продуктов, употребляемых в пищу человеком, наибольшее содержание цинка — в устрицах. Однако в тыквенных семечкахсодержится всего на 26 % меньше цинка, чем в устрицах. Например, съев 45 граммов устриц, человек получит столько же цинка, сколько содержится в 60 граммах тыквенных семечек. Практически во всех хлебных злаках цинк содержится в достаточном количестве и удобоусвояемой форме. Поэтому, биологическая потребность организма человека в цинке обычно полностью обеспечивается ежедневным употреблением в пищу цельнозерновых продуктов (нерафинированного зерна).
Оптимальная интенсивность поступления цинка в организм 15 мг/сут, суточная потребность составляет 50 мг. Дефицит цинка может развиться при недостаточном поступлении этого элемента в организм (1 мг/ сут и менее), а порог токсичности составляет 600 мг /сут. В организм человека 99% цинка попадает с пищей, особенно много цинка содержится в говядине, печенке, устрицах (400 мг в 100г продукта), пшеничных зародышах. Цинк поступает в растение в виде иона Zn2+ . Для лучшего усвоения цинка препятствует медь, марганец, железо и кальций. В организме взрослого человека содержится 3 г цинка на 70 кг. Цинк можно обнаружить во всех органах и тканях ( таблица 1)
Таблица 1
Органы и ткани
Содержание цинка, мг в 1 кг
Мышцы
240
Кости
170
Ногти
300
Печень
150
Волосы
400
Ежедневно около 11мг цинка выводится из организма, 5% из этого количества выводится с мочой.
В медицине цинкосодержащий препарат сульфат цинка используется при дефиците цинка, для лечения болезней кожи. Волос, ногтей, цирроза печени и при заживлении ран. Препарат несовместим с карбонатами, фосфатами, сульфитами – осаждение нерастворимых солей цинка; с восстановленным магнием выпадает цинк.
Задания и вопросы к тексту
1. Подсчитайте массу цинка (в миллиграммах), который поступает в организм: а) с продуктами питания; б) из других источников (например, из воздуха и т. д.).
2. Определите количества вещества цинка, попадающего с пищей в организм человека.
3. Вычислите процентное содержание цинка в органах и тканях человека и запишите полученный результат в таблицу 2.
Таблица 2
Органы и ткани
Содержание цинка, %
Мышцы
Кости
Ногти
Печень
Волосы
4. В каком органе цинк концентрируется в наибольшей степени?
5. Вычислите массу устриц, которые необходимо съедать каждый день для того. Чтобы восполнить суточную потребность организма в цинке.
6. Напишите электронную формулу иона цинка.
7. Как правильно принимать цинкосодержащие препараты? Напишите инструкцию по применению цинкосодержащих препаратов по плану:
ИНСТРУКЦИЯ
по медицинскому применению препарата сульфата цинка
Показания к применению:
Сульфат цинка применяют при дефиците цинка, для лечения болезней кожи, волос, ногтей, цирроза печени и при заживлении ран.
Особенности применения препарата:
Не рекомендуется одновременное введение сульфата цинка с препаратами меди, марганца, железа и кальция, поскольку они тормозят усвоение цинка организмом. Не следует смешивать в одном шприце сульфат цинка с карбонатами, фосфатами, сульфитами: образуются нерастворимые соединения цинка. Для лучшего усвоения цинка организмом необходимо принимать препарат совместно с витаминами А и В6.
9. Токсичность (текст для домашнего задания)
Ионы Zn2+ токсичны. Все соли цинка обладают высокой токсичностью для человека, особенно сульфаты и хлориды. Уже 1 г ZnSO4 может вызвать тяжелое отравление. Хлориды, сульфаты и оксид цинка могут образовываться при хранении пищевых продуктов в цинковой и оцинкованной посуде. При цинковом отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы. Цинк задерживает рост и нарушает минерализацию костей. Избыточное содержание цинка в крови ведет к прогрессирующей слабости, понижению сухожильных рефлексов, кровавому поносу, парезу конечностей. При вскрытии отмечается некроз печени и декальцификация головки бедра. Отравление ZnSO4 дает яркую картину малокровия, задержки роста, бесплодия. Отравление оксидом цинка происходит при вдыхании его паров. Оно проявляется появлением сладковатого вкуса во рту, снижением или полной потерей аппетита, нередко сильной жаждой. Появляется усталость, чувство разбитости, стеснение и давящая боль в груди, сонливость, сухой кашель. Через 4-5 часов эти явления достигают максимального развития. Этот первый период сменяется ощущением холода в ногах, затем наступает резкий озноб продолжительностью 1-1,5 часа, температура сначала повышается до 37,4оС; после чего падает, при этом у пострадавшего наблюдается проливной пот. Больной испытывает ломоту во всем теле, боль в мышцах, головную боль, шум в ушах, сухость во рту и глотке, тошноту, иногда рвоту. Редко наблюдается диарея. В моче обнаруживаются сахар и уробилин. В крови — значительное увеличение сахара.